[發明專利]一種簡易煤氣反燒氣固兩相混合燃燒爐

無效

• 申請號: 201010287103.2
• 申請日: 2010-09-20
• 公開（公告）號: CN101943398A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發明（設計）人: 王森
• 申請（專利權）人: 王森
• 主分類號: F23B10/00
• 分類號: F23B10/00;C10J3/60;C10J3/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種煤氣氣化燃燒設備即簡易煤氣反燒爐，尤其涉及一種廣泛用于工業鍋爐和工業窯爐的爐的燃燒部分。

背景技術

煤氣燃燒是最清潔的燃燒技術，據權威文獻報道，煤炭氣化可使煤中的硫、氮化物和灰分在氣化過程中得到脫除，使污染物排放得到控制，因此是符合我國國情實現節能減排的最佳途徑。簡易煤氣爐就是在普通燃燒室之外，增設一個簡易的煤氣發生室，在煤氣發生室內，煤首先氣化成煤氣，此煤氣不經任何處理(如過濾、除焦油等)直接送到燃燒室去燃燒。煤氣發生室緊靠燃燒室、結構簡單、不需另設管道等輔助設備。它可以燃用揮發分較高的劣質煤，節能環保效果顯著。

目前市場上流行的簡易煤氣爐有兩種，一種是固定爐排間歇式運行簡易煤氣爐，一種是推動傾斜爐排分段燃燒氣化爐，這兩種爐同原煤散燒層燃爐相比雖都具有節能環保優勢，但是還存在著共性缺點和各自不同的缺點。

其共性缺點是氣固兩相分相燃燒穩定性差，需按裝防爆裝置，有煤氣泄漏或爆炸的安全隱患。

其不同缺點：前一種爐：周期性運行負荷波動大，只適合小型設備、操作強度大，厚煤層靜態燃燒當燃料顆粒不適宜或遇焦結性煤種時影響正常燃燒或清除灰渣困難。后一種爐：傾斜爐排推動裝置只在前端短距離往返推動、使固體半焦在爐排上高低不平，容易局部燒穿，一是增大過量空氣系數即排煙損失，二是固體碳燃燒不均不透。

發明內容

一種簡易煤氣反燒氣固兩相混合燃燒爐，包括煤氣發生室、燃燒室、燃盡裝置、爐排等，其特征是，煤氣發生室凈高一米左右，使煤層厚度滿足五個層，即灰渣層、氧化層(燃燒層)、還原層、干餾層、干燥層。煤氣發生室的上端是燃料進口，其下端是爐排、后側下端離爐排一段距離與燃燒室緊靠連通，煙筒的抽力可使煤氣發生室各層逸出的氣體混合物下吸通過燃燒層進入燃燒室，煤氣經過灼熱的半焦孔隙和燃盡裝置，不僅不用專門的防爆和點火裝置實現絕對安全自點火，而且實現氣固兩相均勻混合相互助燃，提高燃燒速度和燃盡度，大幅度降低爐渣和飛灰含碳量，大幅度降低煙塵的初始排放濃度，顯著提高鍋爐效率。本發明燃料適應性廣。廣泛適用于各種層燃固定爐排和機械爐排的新舊鍋爐和窯爐的設計和改造。

本發明的目的一是解決目前簡易煤氣爐存在的缺點，二是為適應我國目前層燃工業鍋爐和工業窯爐節能減排改造、推動傳統產品優化升級，為應對我國氣候變化行動目標的實現，提供一種節能減排顯著，操作管理安全簡單的簡易煤氣反燒氣固兩相混合燃燒爐。

附圖說明

圖1是本發明的主視圖

在圖中1是爐排、2是灰渣層、3是氧化層(燃燒層)、4是還原層、5是干餾層、6是干燥層、7是燃料進口、8是煤氣發生室、9是燃燒室前墻、10是煙氣上行結構燃盡裝置、11是煙氣后行結構燃盡裝置、12是燃燒室、13是二次風方案一、14是二次風方案二、15是氣固兩相出口、16是后拱、17是風門、18是風室、19是點火門、20是風門、21是風室。

具體實施方式

本發明是這樣實現的，所述煤氣發生室(8)的一側或兩側下部中心按裝點火門(17)，離其下端一段距離按裝風室和風門。燃盡裝置(10)是當煙氣流向向上時燃盡裝置(10)多根、其間距與煙氣流量流速匹配即可，其兩端固定在燃燒室(12)兩側墻上，其形狀可是長方棱形、長矩形、長圓形、長三角形，其直徑以適應跨度的強度不變性為標準，當煙氣流向向后時，采用燃盡裝置(11)，在后拱(14)前端上部切筑擋火花墻，其花墻洞形狀可是圓形、方形、矩形等各種形狀通徑之和的截面與煙氣流量流速匹配即可。二次風方案一(13)按裝在燃燒室前墻(9)離氣固兩相出口(15)一段距離，所述二次風方案二(14)按裝在燃燒室(12)側壁離氣固兩相出口(15)一段距離。≤4蒸噸出力負荷的可采用固定爐排，翻轉爐排、間隙運行；小到1蒸噸大到100蒸噸出力負荷的可采用機械爐排。機械爐排可采用鏈條爐排、往復爐排、抽條爐排，運行方式可采用厚煤層、低風速、間歇運轉或慢推進。本發明煤種適應性廣，廣泛適用于褐煤、無焦結性煙煤、無煙煤、貧煤、劣質煤等原煤和顆粒狀生物質。

自然通風適宜球形型煤、中塊煤、混中塊煤和顆粒狀生物質，原煤散燒采用機械通風，煤層底部中塊、中部小塊、上部煤未采用分層燃燒技術。

工作過程

首先打開點火門(19)將煤層點燃后再將新煤加在灼熱的灰渣層上，煤層厚度保持在700-1000mm，燃燒所需的一次空氣由爐排下方送入，自然通風打開風門(20)，機械通風關閉風門(20)打開鼓風機，穿過灰渣層上升的一次空氣相遇而著火燃燒，放出大量的熱并使煤層溫度達到1100-1200℃這里進行的主要是焦炭的氧化，所以稱氧化層。由于猛烈的氧化反應，空氣中的氧氣迅速耗盡，而產生的CO2繼續上升，并在高溫缺氧的條件下與焦炭發生還原反應，大量的CO2被焦炭發生還原CO，這一層稱還原層，在還原層及干餾層中所產生的可燃氣體就是煤氣，在煙筒的抽力下爐內逞負壓，煤氣順著通向煙筒的方向下吸經氧化層(3)從氣固兩相出口(15)進入燃燒室(12)，在二次風(13)或(14)強烈混合下進行燃燒，通過燃盡裝置(13)或(14)均流混合，將殘余的可燃氣體徹底燃盡。